Цитрат кальция: свойства и применение¶

Цитрат кальция — кальциевая соль лимонной кислоты с химической формулой Ca₃(C₆H₅O₇)₂, представляющая собой белый кристаллический порошок без запаха и вкуса, плохо растворимый в воде, но хорошо — в горячей воде и разбавленных кислотах. Вещество относится к классу органических солей карбоновых кислот и широко используется в пищевой промышленности, фармацевтике и медицине как источник кальция и регулятор кислотности. В отличие от неорганических солей кальция (карбоната, фосфата), цитрат кальция обладает высокой биодоступностью и не требует повышенной кислотности желудка для усвоения.

¶Химические свойства и формы

Молекулярная масса цитрата кальция составляет около 498,43 г/моль (для безводной формы). Соль существует в нескольких гидратных формах — тетрагидрат (наиболее распространённый), тригидрат и безводная форма, что влияет на содержание элементарного кальция:

При нагревании выше 100 °C тетрагидрат теряет кристаллизационную воду, а при сильном прокаливании разлагается с образованием оксида кальция и продуктов пиролиза органической части. В водных растворах вещество диссоциирует на ионы кальция и цитрат-ионы, которые участвуют в цикле Кребса — ключевом метаболическом пути клеточного дыхания.

¶Получение

Основной промышленный метод — нейтрализация лимонной кислоты гидроксидом или карбонатом кальция:

3 Ca(OH)₂ + 2 C₆H₈O₇ → Ca₃(C₆H₅O₇)₂ + 6 H₂O

Реакцию проводят в водной среде при контролируемой температуре, после чего раствор фильтруют и высушивают распылением или кристаллизацией. Альтернативный путь — обменная реакция между растворимой солью кальция и цитратом натрия. Пищевой и фармацевтический продукт проходит очистку и соответствует требованиям фармакопей (например, Европейской фармакопеи и USP).

¶Применение в медицине

Цитрат кальция применяется для профилактики и лечения дефицита кальция, а также как часть комплексной терапии остеопороза. Препарат выпускается в таблетках, капсулах и шипучих формах, часто в комбинации с витамином D₃, улучшающим всасывание кальция в кишечнике.

Ключевое преимущество перед карбонатом кальция — усвоение не зависит от приёма пищи и кислотности желудочного сока, что делает его предпочтительным для пациентов с ахлоргидрией, после бариатрических операций и для пожилых людей. Кроме того, цитрат-ионы снижают риск образования оксалатных камней в почках, поскольку связывают оксалаты в кишечнике.

Вещество также используется при гиперкалиемии и гиперфосфатемии у пациентов с хронической болезнью почек: цитрат связывает фосфаты в желудочно-кишечном тракте и одновременно корректирует метаболический ацидоз. В стоматологии цитрат кальция входит в состав реминерализующих зубных паст.

¶Пищевая промышленность

В качестве пищевой добавки цитрат кальция зарегистрирован под кодом E333 (вместе с другими цитратами кальция — моно- и дигидроцитратами). Функции:

• регулятор кислотности и буферный агент;
• эмульгатор и стабилизатор в молочных продуктах;
• уплотнитель в консервированных овощах и фруктах;
• источник кальция в обогащённых напитках, соках, детском питании;
• антиоксидантный синергист, предотвращающий прогоркание жиров.

Добавка считается безопасной и разрешена в большинстве стран, включая Россию, страны ЕС и США.

¶Другие области

В строительстве цитрат кальция применяется как замедлитель схватывания цементных растворов и компонент противоморозных добавок. В нефтегазовой отрасли используется в буровых растворах для контроля реологических свойств. В лабораторной практике — как источник кальция в питательных средах и буферных системах, а также в составе антикоагулянтов для консервации крови (цитрат связывает ионы кальция, необходимые для свёртывания).

¶Биодоступность и сравнение

Биодоступность цитрата кальция при приёме внутрь оценивается в 25–35 % — выше, чем у карбоната (около 15–20 % при приёме натощак). Абсорбция происходит преимущественно в двенадцатиперстной и тощей кишке путём активного транспорта и пассивной диффузии. Всасывание улучшается при дробном приёме доз не более 500 мг элементарного кальция за раз.

Побочные эффекты при соблюдении дозировок редки; возможны запоры, метеоризм, при превышении доз — гиперкальциемия. Препарат не рекомендуется при гиперкальциурии, саркоидозе и выраженной почечной недостаточности без контроля врача.

¶Нормативные аспекты

В России цитрат кальция включён в перечень пищевых добавок, разрешённых для применения в пищевой продукции (ТР ТС 029/2012). Как лекарственное средство зарегистрирован в Государственном реестре лекарственных средств. В США статус GRAS (Generally Recognized as Safe) присвоен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) использует систематическое название «2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоксилат кальция».